液體表面張力的方向是與液面平行還是與液面垂直?

時間 2021-05-30 08:32:46

1樓:

液體是乙個詞,表面張力是乙個詞。前者是乙個物質,後者含有量綱,且雖然量綱「N/m」和能量密度「J/m2」一致,但不存在關聯的物理意義。

PS:由於張量的知識初次出現可能是在大學和研究生的學習中,於是很容易想不到。

2樓:姜小白71

補充乙個利用表面張力進行定量計算的例子。

也就是根據受力分析的方法推導Young-Laplace方程。

該方程描述了流體介面上內外壓強差與平均曲率(用以刻畫曲面彎曲程度)之間的關係。

取一流體介面上的面積微元,如下圖所示,

在面積微元邊界上 點取一線元,可知此微元上表面張力沿 方向的投影為考慮 四點處線元表面張力的貢獻,則該合力可寫為,注意, 是乙個不變數,微分幾何裡稱為曲面的平均曲率。

也就是說,我們只要保持 垂直,由算的平均曲率都是相同的。將上式在邊界上積分一圈,考慮到我們這裡選取了四個線元,因此最終的合力應該除以4。也即,

而內外壓強差導致的合力為

令兩式相等,可得到大名鼎鼎的Young-Laplace方程一般來說,我們都會取 和 為主曲率半徑,使得上式的幾何意義更為明確。

3樓:不知花落

你們老師的解釋是對的。

液體表層指向液體內部的力不是表面張力,而是表面張力產生的間接原因,其使得表層分子減少,間距增大,分子間呈現相互吸引的趨勢,進而在巨集觀上表現為表面張力。

液體表面張力產生機理及方向分析 詳細的看這裡。

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